QCM : Diversification des génomes et évolution — 26 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle proposition décrit correctement le génotype d’un individu ?

L’ensemble des caractères observables chez cet individu
La combinaison des protéines produites par cet individu
La liste des caractères dominants exprimés par cet individu
L’ensemble des allèles présents chez cet individu

L’ensemble des allèles présents chez cet individu

Explication

Le génotype correspond à l’ensemble des allèles présents chez un individu, lesquels peuvent contribuer à la formation de ses caractères. Le phénotype désigne plutôt les caractères observables, et non les allèles eux-mêmes.

2. Chez un individu possédant deux allèles différents, quelle différence distingue un allèle dominant de deux allèles codominants ?

L’allèle dominant produit deux caractères simultanés, tandis qu’un seul caractère résulte des allèles codominants
L’allèle dominant disparaît en présence d’un autre allèle, tandis que les allèles codominants se remplacent mutuellement
L’allèle dominant s’exprime avec un allèle identique, tandis que les allèles codominants restent invisibles dans le phénotype
L’allèle dominant détermine le caractère exprimé, tandis que les deux allèles codominants s’expriment ensemble

L’allèle dominant détermine le caractère exprimé, tandis que les deux allèles codominants s’expriment ensemble

Explication

Un allèle dominant permet l’expression de son caractère lorsqu’il est associé à un allèle différent, alors que deux allèles codominants contribuent tous deux au phénotype. La codominance ne correspond donc pas à la disparition ou au masquage de l’un des allèles.

3. Que se passe-t-il pour les deux allèles d’un individu lors de la formation des gamètes selon la loi de pureté des gamètes ?

Ils restent associés, de sorte que chaque gamète reçoit les deux allèles
Ils se séparent, de sorte que chaque gamète reçoit un seul allèle
Ils se dupliquent, de sorte que chaque gamète reçoit deux copies de chaque allèle
Ils fusionnent, de sorte que chaque gamète reçoit un allèle intermédiaire

Ils se séparent, de sorte que chaque gamète reçoit un seul allèle

Explication

La loi de pureté des gamètes affirme que les deux allèles d’un même caractère se séparent pendant la formation des gamètes. Chaque gamète ne contient donc qu’un seul des deux allèles.

4. Quelle situation illustre la loi de ségrégation indépendante de Mendel ?

La production d’une première génération uniforme après le croisement de lignées pures
La réunion de deux gamètes portant des allèles identiques lors de la fécondation
La séparation des deux allèles d’un même caractère lors de la formation des gamètes
La distribution indépendante des allèles de caractères différents lors de la formation des gamètes

La distribution indépendante des allèles de caractères différents lors de la formation des gamètes

Explication

La ségrégation indépendante concerne la distribution aléatoire des particules héréditaires relatives à des caractères différents. La séparation des deux allèles d’un même caractère relève de la loi de pureté des gamètes.

5. Quel résultat est attendu lors du croisement de deux lignées pures présentant des caractères différents selon la loi d’uniformité hybride ?

Une première génération dont chaque descendant exprime une combinaison différente de caractères
Une première génération présentant plusieurs phénotypes dans des proportions équivalentes
Une première génération dont tous les descendants expriment le même caractère dominant
Une première génération dont tous les descendants expriment le caractère récessif

Une première génération dont tous les descendants expriment le même caractère dominant

Explication

Le croisement de deux lignées pures différentes produit une première génération uniforme, dont les descendants expriment le caractère dominant. La diversité de phénotypes peut apparaître dans les générations suivantes, mais elle ne caractérise pas cette première génération.

6. Quelle définition correspond au brassage interchromosomique ?

L’échange de segments entre chromosomes homologues portant des gènes liés
Le mélange aléatoire des allèles de gènes indépendants lors de la migration des chromosomes homologues
La combinaison de deux allèles identiques lors de la fécondation
La duplication des chromosomes avant leur répartition dans les cellules filles

Le mélange aléatoire des allèles de gènes indépendants lors de la migration des chromosomes homologues

Explication

Le brassage interchromosomique résulte de la répartition aléatoire des chromosomes homologues et concerne des gènes indépendants. L’échange de segments entre chromosomes correspond au brassage intrachromosomique et concerne des gènes liés.

7. Comment les chromosomes homologues se comportent-ils en métaphase I de méiose lors du brassage interchromosomique ?

Ils s’alignent selon une disposition fixe qui conserve la combinaison de chromosomes parentale
Ils se disposent aléatoirement de part et d’autre du plan équatorial avant de migrer vers des cellules différentes
Ils se dupliquent au niveau du plan équatorial avant de migrer vers la même cellule
Ils s’échangent des segments au niveau du plan équatorial avant de se séparer

Ils se disposent aléatoirement de part et d’autre du plan équatorial avant de migrer vers des cellules différentes

Explication

En métaphase I, chaque paire de chromosomes homologues adopte une orientation aléatoire par rapport au plan équatorial, puis les homologues migrent vers des cellules différentes. Cette orientation aléatoire explique la diversité des combinaisons chromosomiques produites.

8. Lors d’un test cross portant sur des gènes indépendants, quelle répartition des génotypes de la descendance est attendue ?

25 % de génotypes parentaux et 75 % de génotypes recombinés
100 % de génotypes parentaux sans génotypes recombinés
75 % de génotypes parentaux et 25 % de génotypes recombinés
50 % de génotypes parentaux et 50 % de génotypes recombinés

50 % de génotypes parentaux et 50 % de génotypes recombinés

Explication

Pour des gènes indépendants, le brassage interchromosomique conduit à une descendance de test cross comprenant moitié de génotypes parentaux et moitié de génotypes recombinés. Une proportion de 100 % de types parentaux correspondrait à l’absence de brassage observable.

9. Quel événement caractérise le crossing-over au cours de la prophase I de la méiose ?

Un échange de portions de chromatides entre chromosomes homologues appariés
Une répartition aléatoire de chromosomes homologues entiers entre les cellules filles
Une duplication complète des chromatides avant l’appariement des homologues
Une fusion de chromatides provenant de chromosomes non homologues

Un échange de portions de chromatides entre chromosomes homologues appariés

Explication

Le crossing-over correspond à un échange de segments entre chromatides de chromosomes homologues appariés en prophase I. La répartition de chromosomes entiers relève du brassage interchromosomique, et non du crossing-over.

10. Quel type de chromosome peut résulter d’un crossing-over entre deux gènes liés ?

Un chromosome constitué de deux chromatides issues de chromosomes non homologues
Un chromosome portant deux allèles provenant du même parent pour les deux gènes
Un chromosome portant un allèle paternel pour un gène et un allèle maternel pour l’autre
Un chromosome ayant perdu les deux allèles présents avant la méiose

Un chromosome portant un allèle paternel pour un gène et un allèle maternel pour l’autre

Explication

Le crossing-over produit des chromosomes recombinés associant un allèle paternel pour un gène à un allèle maternel pour l’autre. Les chromosomes portant les deux combinaisons parentales correspondent aux types non recombinés.

11. Dans une population de méioses où les gènes étudiés sont liés, quelle répartition des génotypes est généralement attendue ?

Environ 50 % de génotypes parentaux et 50 % de génotypes recombinés
Moins de 20 % de génotypes parentaux et plus de 80 % de génotypes recombinés
Plus de 80 % de génotypes parentaux et moins de 20 % de génotypes recombinés
Une proportion identique de génotypes pour chaque combinaison allélique

Plus de 80 % de génotypes parentaux et moins de 20 % de génotypes recombinés

Explication

Comme le crossing-over est observé dans environ 1 à 10 % des méioses, les génotypes parentaux restent généralement majoritaires, avec plus de 80 %. Une répartition proche de 50-50 correspondrait davantage à une recombinaison très fréquente.

12. Quelle succession d’étapes décrit correctement une analyse génétique utilisant la PCR ?

Séquençer l’ADN, le détruire par PCR, puis comparer les cellules de l’individu
Récupérer l’ADN, l’amplifier par PCR, puis comparer des fragments ou séquencer les gènes étudiés
Amplifier les protéines par PCR, puis déterminer la séquence des chromosomes entiers
Comparer les fragments, récupérer ensuite l’ADN, puis amplifier les protéines étudiées

Récupérer l’ADN, l’amplifier par PCR, puis comparer des fragments ou séquencer les gènes étudiés

Explication

L’analyse génétique commence par la récupération de l’ADN, suivie de son amplification par PCR, puis d’une comparaison de fragments ou d’un séquençage. La PCR amplifie l’ADN, tandis que le séquençage détermine l’ordre des nucléotides.

13. Dans un arbre généalogique, que suggère généralement un caractère observé chez un enfant alors que ses deux parents sont sains ?

Le caractère est nécessairement lié au chromosome Y
Le caractère résulte généralement d’une mutation somatique
Le caractère est généralement dominant
Le caractère est généralement récessif

Le caractère est généralement récessif

Explication

Un enfant atteint né de deux parents sains suggère généralement que chacun des parents porte un allèle récessif transmis à l’enfant. Un caractère dominant se manifeste plus souvent chez un parent atteint lorsqu’il est transmis.

14. Comment définir un clone cellulaire ?

Une cellule issue de deux cellules parentes fusionnées et portant deux génomes distincts
Un ensemble de cellules produites par fécondation et présentant des combinaisons génétiques différentes
Un groupe de cellules provenant de tissus différents et réunies par leurs fonctions communes
Un ensemble de cellules formées par mitoses à partir d’une même cellule et théoriquement identiques génétiquement

Un ensemble de cellules formées par mitoses à partir d’une même cellule et théoriquement identiques génétiquement

Explication

Un clone regroupe les cellules issues de mitoses successives à partir d’une même cellule, avec une identité génétique théorique. Les différences entre cellules d’un même individu apparaissent notamment lorsque des mutations surviennent au cours des réplications.

15. Comment une erreur de réplication peut-elle conduire à la formation d’un sous-clone ?

Une erreur de l’ADN polymérase crée une mutation somatique ensuite transmise par mitose aux cellules filles
Une erreur de l’ADN polymérase empêche toute division et élimine la mutation avant sa transmission
Une mutation somatique apparaît seulement lors de la fécondation puis se transmet aux cellules reproductrices
Une erreur de réplication modifie une protéine sans changement de l’ADN des cellules descendantes

Une erreur de l’ADN polymérase crée une mutation somatique ensuite transmise par mitose aux cellules filles

Explication

Une erreur de l’ADN polymérase peut introduire une mutation somatique qui est conservée lors des mitoses suivantes. Les cellules filles porteuses de cette mutation forment alors un sous-clone, tandis que l’erreur ne se limite pas à une modification protéique.

16. Que signifie un taux d’erreur de l’ADN polymérase d’environ 1×10−91 \times 10^{-9} erreur par nucléotide ?

Un milliard de nucléotides sont systématiquement copiés avant chaque erreur
Une seule mutation apparaît dans tout le génome, quelle que soit sa longueur
Chaque cellule acquiert nécessairement une mutation après un milliard de divisions
En moyenne, un nucléotide sur environ un milliard est mal copié

En moyenne, un nucléotide sur environ un milliard est mal copié

Explication

Ce taux exprime une probabilité moyenne d’environ une erreur pour un milliard de nucléotides copiés. Le nombre total de mutations dépend aussi de la quantité totale d’ADN répliquée, et pas seulement du taux par nucléotide.

17. Quel rôle jouent des télomères devenus trop courts dans la capacité de division d’une cellule ?

Ils empêchent progressivement la poursuite des mitoses
Ils déclenchent une duplication accélérée des chromosomes
Ils maintiennent une division cellulaire indéfiniment prolongée
Ils augmentent la longueur des séquences codantes

Ils empêchent progressivement la poursuite des mitoses

Explication

Les télomères raccourcissent au fil des mitoses et finissent par empêcher la poursuite de la division cellulaire. À l’inverse, des télomères maintenus permettent des divisions prolongées, ce qui rend la troisième proposition incorrecte.

18. Comment l’activation anormale de TERT favorise-t-elle la prolifération de certaines cellules tumorales ?

Elle maintient la longueur des télomères et prolonge les divisions
Elle supprime les chromosomes surnuméraires des cellules tumorales
Elle raccourcit les télomères et accélère l’arrêt des mitoses
Elle empêche la transcription des séquences régulatrices de TERT

Elle maintient la longueur des télomères et prolonge les divisions

Explication

L’activation anormale de TERT maintient les télomères, permettant à certaines cellules tumorales de se diviser indéfiniment. Le raccourcissement des télomères produit au contraire une limitation progressive des mitoses.

19. Quelle définition décrit correctement une mutation ?

Une modification de la séquence nucléotidique d’un gène ou d’un allèle
Une séparation incorrecte des chromosomes pendant une division cellulaire
Une variation temporaire de la quantité de protéines dans une cellule
Une anomalie portant sur le nombre total de chromosomes du caryotype

Une modification de la séquence nucléotidique d’un gène ou d’un allèle

Explication

Une mutation correspond à une modification de la séquence des nucléotides d’un gène ou d’un allèle. Une anomalie du nombre de chromosomes relève plutôt de l’aneuploïdie, tandis qu’une séparation incorrecte décrit une erreur de disjonction.

20. Lequel des ensembles décrit les trois types de mutations nucléotidiques présentés ?

Délétion, fusion et séparation d’un chromosome entier
Délétion, substitution et addition d’un nucléotide
Substitution, amplification et aneuploïdie du caryotype
Duplication, translocation et inversion d’un chromosome

Délétion, substitution et addition d’un nucléotide

Explication

Les trois types considérés sont la délétion, la substitution et l’addition d’un nucléotide. Les autres ensembles mélangent des mutations nucléotidiques avec des remaniements chromosomiques ou des anomalies du nombre de chromosomes.

21. Que caractérise l’aneuploïdie dans un caryotype ?

La présence de trois opsines fonctionnelles dans une rétine
La modification d’un seul nucléotide dans un gène
Le maintien de télomères longs après plusieurs mitoses
L’absence d’une paire normale de chromosomes

L’absence d’une paire normale de chromosomes

Explication

L’aneuploïdie est une anomalie du nombre de chromosomes caractérisée ici par l’absence d’une paire normale dans le caryotype. Une modification nucléotidique concerne une mutation, tandis que les deux autres situations portent sur des fonctions cellulaires ou visuelles.

22. Comment une famille multigénique se forme-t-elle au cours de l’évolution ?

Par disparition progressive des séquences régulatrices d’un chromosome
Par apparition simultanée de gènes sans ancêtre moléculaire commun
Par duplication d’un gène ancestral suivie d’évolutions indépendantes
Par fusion de chromosomes sans modification ultérieure des gènes concernés

Par duplication d’un gène ancestral suivie d’évolutions indépendantes

Explication

Une famille multigénique provient de la duplication d’un même gène ancestral, puis de l’évolution indépendante des copies par mutations et parfois translocations. Des gènes sans origine ancestrale commune ne constituent pas une famille multigénique.

23. Que suggère une homologie de séquence supérieure à 20 % entre deux gènes ?

Qu’ils appartiennent nécessairement à des chromosomes identiques
Qu’ils codent des protéines ayant exactement la même fonction
Qu’ils sont apparus après une séparation évolutive très ancienne
Qu’ils possèdent probablement une origine commune

Qu’ils possèdent probablement une origine commune

Explication

Une homologie de séquence supérieure à 20 % indique une origine commune entre les gènes comparés. Une homologie plus faible peut signaler une séparation plus ancienne, mais elle ne permet pas d’affirmer que les gènes ont exactement la même fonction.

24. Quelle situation définit le mieux un crossing-over inégal entre deux chromosomes homologues ?

Un échange équilibré où les deux chromosomes s’échangent des portions de même longueur
Une mutation ponctuelle qui remplace une base sans modifier la structure chromosomique
Un échange déséquilibré où un chromosome reçoit une portion de chromatide et l’autre la perd
Une séparation des chromosomes homologues qui répartit leurs chromatides dans deux cellules

Un échange déséquilibré où un chromosome reçoit une portion de chromatide et l’autre la perd

Explication

Le crossing-over inégal correspond à un échange déséquilibré : une chromatide gagne une portion tandis que l’autre la perd. Un échange de portions de même longueur décrit plutôt un crossing-over équilibré.

25. Après un crossing-over inégal touchant une région contenant un gène, quelle conséquence observe-t-on pour les deux chromosomes ?

Le chromosome donneur porte une copie supplémentaire du gène, tandis que le receveur en perd une
Les deux chromosomes conservent une seule copie du gène, mais celle-ci change de séquence
Les deux chromosomes perdent une copie du gène à la suite de l’échange déséquilibré
Le chromosome receveur porte une copie supplémentaire du gène, tandis que le donneur en perd une

Le chromosome receveur porte une copie supplémentaire du gène, tandis que le donneur en perd une

Explication

La portion reçue contient une copie supplémentaire des gènes concernés, alors que le chromosome qui la cède subit une délétion. L’inversion donneur-receveur constitue la confusion la plus plausible, mais elle contredit le sens de l’échange décrit.

26. Après la duplication d’un gène par crossing-over inégal, quelle évolution peut conduire à une famille multigénique ?

Les deux copies fusionnent rapidement pour former une seule séquence située à un locus différent
Les deux copies évoluent indépendamment et peuvent acquérir des fonctions ou des séquences différentes
Les deux copies deviennent deux allèles d’un même locus et suivent la même évolution moléculaire
Les deux copies restent liées et produisent nécessairement la même protéine au fil des générations

Les deux copies évoluent indépendamment et peuvent acquérir des fonctions ou des séquences différentes

Explication

Les copies issues d’une duplication peuvent évoluer séparément par mutations, duplications ou translocations et former des gènes différents d’une même famille. Les considérer comme deux allèles d’un même gène confond une duplication avec la variation d’un locus unique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 61 flashcards sur Diversification des génomes et évolution.

Qu'est-ce que le génotype d'un individu ?

L'ensemble des allèles présents chez un individu.

Qu'impose un allèle dominant dans un génotype hétérozygote ?

Son caractère s'exprime malgré la présence d'un autre allèle différent.

Comment s'expriment les allèles codominants dans le phénotype ?

Ils s'expriment tous les deux dans le phénotype.

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